Универсальный полимер, который можно перерабатывать вечно

Австралийские ученые создали новый вид каучукового полимера, который поможет разработать более устойчивые строительные материалы. Этот универсальный новый материал можно использовать сам по себе как обычную резину или смешивать его с наполнителями для создания совершенно новых композитов. А когда срок полезного использования продукта закончится, материал может быть переработан практически бесконечное число раз.

Новый резиновый полимер изготовлен из серы и рапсового масла и обладает уникальной химической структурой. Каучук не плавится — вместо этого серные связи в его структуре могут быть разорваны и преобразованы путем применения давления и плавного нагрева около 100 °C. Эта реакция запускается, когда полимер находится в форме порошка. Команда исследователи называет этот процесс «реактивным компрессионным формованием».

В результате можно придать материалу форму труб или фасонных изделий, допустим отвод сварной полиэтиленовый, покрытий, бамперов, изоляции и многих других вещей, которые обычно изготовлены из резины. Но важно то, что это лишь начало. Как только продукция изнашивается или владельцы в ней больше не нуждаются, то ее не просто выбрасывают. Полимер может быть измельчен в порошок, помещен обратно в форму и переработан во что-нибудь новое.

Интереснее всего то, что и другие материалы-наполнители можно смешивать с полимером для создания новых композиционных материалов. И, конечно, они также могут быть переработаны в будущем.

По словам команды, наполнителем может быть почти любое вещество, но определенные комбинации сделают конечный материал более прочным или долговечным. И, что немаловажно, он по-прежнему пригоден для вторичной переработки вместе с наполнителем, который может дать материалам, таким как сельскохозяйственные отходы, углеродное волокно, ПВХ и другие пластики, новую жизнь.

Команда проверила несколько разных смесей и обнаружила, что возможны некоторые весьма интригующие варианты их применения.

 «Мы сделали один композит, в котором 70% от общей массы составляла кокосовая койра, а 30% — каучуковый полимер», рассказал в интервью порталу New Atlas Джастин Чалкер, ведущий автор исследования. «Материал получился очень жестким и потенциально пригодным для строительства или изоляции. Если в этом композите используется больше полимера, то вещество становится более гибким. В другом эксперименте мы создали композит, который содержал 80% песка и 20% полимера по массе. Полимер связывает песок в очень твердый и прочный материал. Мы предполагаем, что его также можно использовать для замены, например, бетона».

Возможны и другие полезные комбинации. Например, полимер можно использовать для очистки воды. Поскольку он имеет высокое содержание серы, материал может связываться с металлами, такими как железо, удаляя их из жидкости. После захвата «нагруженный» железом полимер можно подвергнуть реактивному компрессионному формованию для изготовления матов или других строительных материалов.